如何提高正常運(yùn)行汽輪機(jī)組真空度探究

2013-11-24 張明春 威信第一發(fā)電廠生技與設(shè)備管理部

  汽輪機(jī)組在運(yùn)行中常出現(xiàn)真空度下降的情況,機(jī)組真空度偏低的問題解決起來比較困難。真空度的下降,會(huì)降低汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)效率同時(shí)對機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行也極為不利。因此,這需要我們深入到現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)備檢查維護(hù),對機(jī)組真空度進(jìn)行研究治理,進(jìn)而才能找到最佳的解決對策,這樣即確保了維持經(jīng)濟(jì)的真空運(yùn)行,也提高整個(gè)汽輪機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性。

一、研究的背景和意義

  在現(xiàn)代大型電站凝汽式汽輪機(jī)組的熱力循環(huán)中,凝汽設(shè)備的真空度是汽輪機(jī)運(yùn)行的性能考核指標(biāo),也最能直接影響到整個(gè)汽輪機(jī)組的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)告訴我們,凝汽器的真空水平對汽輪發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性有著直接影響,汽輪機(jī)真空嚴(yán)密性差會(huì)直接導(dǎo)致一是降低汽輪機(jī)組的效率,有資料顯示,真空每下降1KPa,機(jī)組的熱耗將增加70kj/kw,熱效率降低1.1%,增加供電煤耗;二是威脅汽輪機(jī)的安全運(yùn)行,三是浪費(fèi)廠用電及工業(yè)用水,嚴(yán)重時(shí)可造成低壓設(shè)備氧腐蝕。

  因此分析真空度下降的原因并找出預(yù)防措施,保證正常運(yùn)行中汽輪機(jī)組的真空度,和整體汽輪機(jī)組的性能,維持機(jī)組經(jīng)濟(jì)最佳真空運(yùn)行,提高整個(gè)汽輪機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性、保證汽輪機(jī)安全運(yùn)行等方面很有必要。

二、真空度的定義及作用

  當(dāng)容器中的壓力低于大氣壓力時(shí),把低于大氣壓力的部分叫做真空,而容器內(nèi)的壓力叫絕對壓力。真空有程度上的區(qū)別:當(dāng)容器內(nèi)沒有壓力即絕對壓力等于零時(shí),叫做完全真空;其余叫做不完全真空。汽輪機(jī)凝汽器內(nèi)的真空就是不完全真空。真空也可以用百分比表示,叫做真空度,即用測得的真空水銀柱高度除以相當(dāng)于大氣壓力的水銀柱高度,再化為百分?jǐn)?shù)表示,用公式表示為:真空度=h1/h×100%。在凝汽器內(nèi)絕對壓力不變的情況下,真空度隨著大氣壓力的變化而變化。通常對凝汽式汽輪機(jī)而言,真空度越高,機(jī)組經(jīng)濟(jì)性越高。但這也是相對而言,如果真空度超出實(shí)際運(yùn)行需要而過高,則會(huì)引起廠用電增加或增加投資。相對比較,會(huì)得不償失,因此,確定機(jī)組的最佳真空度,顯得尤為必要。

三、分析影響汽輪機(jī)組真空度的原因

  汽輪機(jī)主要是以水環(huán)真空抽出凝汽器的不凝結(jié)氣體,以維持凝器的真空。而實(shí)際運(yùn)行中引起汽輪機(jī)凝汽器真空度下降的原因主要有以下幾點(diǎn):

  1、凝汽器真空系統(tǒng)不嚴(yán)密真。該故障通常表現(xiàn)為汽輪機(jī)同一負(fù)荷下的真空值比正常時(shí)低,并穩(wěn)定在某一真空值,隨著負(fù)荷的升高凝汽器真空反而升高。

  2、凝汽器銅管結(jié)垢或腐蝕。凝汽器銅管結(jié)垢,傳熱惡化,致使汽水熱交換效率降低,端差增大,凝汽器真空降低。

  3、凝汽器滿水(或水位升高),凝汽器水位升高往往是因?yàn)槌闅馄鞒闅馄鞴ぷ鞑徽R鹫婵障陆颠\(yùn)行不正常,使水泵的效率下降。

  4、循環(huán)水量中斷或不足。

  5、循環(huán)水溫度高。據(jù)測算,循環(huán)水溫升高5℃,可使凝汽器真空降低1%左右。

  此外,凝汽器水側(cè)泄漏、低壓缸軸封供汽中斷、汽側(cè)泄漏導(dǎo)致空氣涌入、虹吸破壞:等也會(huì)影響到汽輪機(jī)的真度空。

四、確定汽輪機(jī)凝汽器最佳真空度常規(guī)措施

  由于汽輪機(jī)組真空系統(tǒng)的龐大及設(shè)備系統(tǒng)分散復(fù)雜,導(dǎo)致在生產(chǎn)運(yùn)行過程真空下降事故頻發(fā),從而給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失和負(fù)面社會(huì)影響。因此在分析真空度降低原因后,如何采取有效措施提高汽輪機(jī)凝汽器的真空度,也是做為專業(yè)工作者需要時(shí)刻做好的工作。

  1、嚴(yán)格執(zhí)行定期進(jìn)行汽輪機(jī)真空嚴(yán)密性試驗(yàn)制度,對汽輪機(jī)真空系統(tǒng)進(jìn)行查漏,堵漏。

  2、加強(qiáng)對汽輪機(jī)組循環(huán)水供水設(shè)備的日常維護(hù)保養(yǎng)工作,確保所有設(shè)備的正常運(yùn)行。

  3、加強(qiáng)對凝汽器水位和軸封汽壓力的監(jiān)視,維持軸封系統(tǒng)及水封的正常工作;維持好軸封加熱器的正常水位;

  4、對凝汽器的汽水、水封設(shè)備的運(yùn)行加強(qiáng)監(jiān)視分析,防止水封設(shè)備損壞或水封頭失水漏空氣。

  5、提高抽氣器工作性能,準(zhǔn)確進(jìn)行抽氣器切換操作。

  6、保證凝結(jié)水的品質(zhì)良好。

  7、保證低真空保護(hù)裝置正常運(yùn)行,整定值的設(shè)置要符合設(shè)計(jì)要求,不得隨意改變整定值。

  8、保持凝汽器管壁和水側(cè)的清潔度。

  9、定時(shí)檢查冷卻塔性能,加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)。

  10、加強(qiáng)日常運(yùn)行管理,定時(shí)記錄凝汽器的各類運(yùn)行數(shù)值,以便對掌握運(yùn)行情況隨時(shí)進(jìn)行分析比較。

五、以600萬運(yùn)行機(jī)組為例探究最佳真空度的實(shí)際操作

  綜上所述,現(xiàn)以我廠機(jī)組容量為600MW,高、低背壓凝汽器,其端差為平均排汽溫度與平均循環(huán)水出口溫度之差。冷卻水管為不鋼銹鋼管,三臺(tái)真空泵,2運(yùn)一備,2臺(tái)50%的循環(huán)水泵為例對最佳真空度的方法及經(jīng)濟(jì)性分析比較。自投產(chǎn)以來,2臺(tái)凝汽器真空度一直較低,因此即影響了運(yùn)行效率也產(chǎn)生安全隱患。分別標(biāo)號(hào)為1號(hào)機(jī)組和2號(hào)機(jī)組。經(jīng)過檢查測試發(fā)現(xiàn),運(yùn)行中2號(hào)端差變化小而1號(hào)較大,1號(hào)機(jī)組的排氣溫度大于2號(hào)機(jī)組,2臺(tái)機(jī)組的循環(huán)水溫也較高。我們知道排汽溫度的高低與凝汽器的熱負(fù)荷、循環(huán)水進(jìn)水溫度、循環(huán)水溫升和凝汽器的實(shí)際運(yùn)行情況有關(guān)。而引起凝汽器端差上升的原因有設(shè)計(jì)、制造及運(yùn)行方面的原因。運(yùn)行方面的原因主要有結(jié)垢和漏氣提高。因此我們對2臺(tái)機(jī)組運(yùn)行提高到最佳真空度的措施包括:

  1、1號(hào)機(jī)組排氣溫度高于2號(hào)機(jī)組是由于冷端系統(tǒng)漏空氣量超標(biāo)所致。在機(jī)組小修中對1號(hào)機(jī)組真空系統(tǒng)進(jìn)行了注水檢漏,并對查出的真空系統(tǒng)漏點(diǎn)進(jìn)行徹底治理,從根本上消除泄露。

  2、降低這2臺(tái)機(jī)組的循環(huán)水溫升及消除1號(hào)機(jī)組凝汽器端差高二部分。在一定的氣象條件及機(jī)組負(fù)荷下,按照機(jī)組的設(shè)計(jì)要求調(diào)度循環(huán)水泵的運(yùn)行方式,觀察循環(huán)水溫升是否與其設(shè)計(jì)值相符,然后再觀察機(jī)組的排氣溫度是否下降,由此確定循環(huán)水泵的經(jīng)濟(jì)調(diào)度運(yùn)行方案.通過治理,消除了1號(hào)機(jī)組的排氣溫度高的缺陷,保證了機(jī)組運(yùn)行的最佳真空度。并將2臺(tái)機(jī)組的循環(huán)水溫升降低至設(shè)計(jì)值,提高了效能和經(jīng)濟(jì)值。